Utafiti huu unachunguza kwa majaribio jinsi pestisidi ya organoklorini p,p′-DDT, inayoweza kudumu kwa muda mrefu katika mazingira, inavyobadilika inapowekwa katika ethanoli na kuangaziwa kwa mionzi ya gamma kutoka chanzo cha ⁶⁰Co. Miyeyusho ya ethanoli iliyokuwa na 0,30 g/L p,p′-DDT mwanzoni iliangaziwa kwa dozi tofauti za mionzi zilizofyonzwa; mkusanyiko uliobaki wa kiwanja kikuu, bidhaa muhimu ya kati p,p′-DDD na bidhaa nyingine za kikaboni zilizoundwa zilifuatiliwa kwa kromatografia ya gesi–spektrometria ya wingi (GC–MS).

Matokeo yanaonyesha utegemezi mkubwa wa dozi. Mkusanyiko wa DDT, ambao mwanzoni ulikuwa 0,30 g/L, ulipungua hadi 0,2899 g/L kwa 3 kGy, 0,1814 g/L kwa 6 kGy, 3,50 × 10⁻³ g/L kwa 12 kGy na 3,83 × 10⁻⁶ g/L kwa 24 kGy. Hii inawakilisha takribani %3,6, %39,6, %98,83 na %99,99 ya mabadiliko, mtawalia. Kwa dozi zilizo juu ya 24 kGy, ishara kuu ya DDT ilikaribia kutoweka kabisa.

Mabadiliko ya DDT si mchakato wa hatua moja. Mojawapo ya bidhaa kuu za kati za upunguzaji, p,p′-DDD, iliundwa haraka mwanzoni na kufikia mkusanyiko wa juu wa takribani 0,156 g/L kwa 12 kGy. Kwa dozi za juu zaidi, DDD yenyewe pia ilianza kubadilika; ilipungua hadi takribani 0,018 g/L kwa 108 kGy na ikawa ya kupuuzwa juu ya 136 kGy. Tabia hii inaonyesha kuwa kichafuzi kikuu hakikubadilishwa tu kuwa bidhaa nyingine inayodumu, na kwamba angalau kwa DDD kuna mtandao wa athari zinazofuatana.

Mavuno ya kikemia ya mionzi pia yanaonyesha kuwa eneo lenye ufanisi zaidi ni takribani 12 kGy. Kwa dozi hii, thamani inayoonekana ya G ya matumizi ya DDT ilihesabiwa kuwa takribani 0,089 µmol/J, huku thamani ya G ya uundaji wa DDD ikiwa takribani 0,052 µmol/J. Dozi ilipoendelea kuongezeka, mavuno ya wastani ya mabadiliko kwa kila Joule yalipungua kwa sababu kiasi cha awali cha DDT kilipungua, bidhaa za kati zilizoundwa nazo ziliingia katika athari, na spishi tofauti tendaji zilishindana zenyewe.

Kulingana na tafsiri ya utaratibu ya watafiti, sehemu kubwa sana ya nishati ya fotoni za gamma haifyonzwi moja kwa moja na DDT bali na ethanoli, ambayo ndiyo sehemu kuu ya myeyusho. Radiolysis ya ethanoli huzalisha solvated electron (e⁻_sol), atomu za H• na spishi nyingine za radikali zenye maisha mafupi. Inapendekezwa kwamba e⁻_sol na H• huvunja vifungo vya C–Cl katika DDT na kusaidia deklorini ya hatua kwa hatua kwa njia ya upunguzaji; oksijeni ya molekuli iliyoyeyushwa nayo inaweza kuelekeza baadhi ya radikali za kati zenye kituo cha kaboni kuelekea bidhaa zenye oksijeni.

Katika uchanganuzi wa GC–MS, pamoja na p,p′-DDD na p,p′-DDMS, bidhaa nyingi za mabadiliko zilitambuliwa, zikiwemo 2-chloro-1,1-diphenylethane, bis(4-chlorophenyl)methane, dichlorobenzophenone, p,p′-DDA, 2,2-bis(4-chlorophenyl)ethan-1-ol na 1,1,2,2-tetraphenylethane. Kwa hiyo, %99,99 ya mabadiliko ya DDT haipaswi kutathminiwa kama umineralishaji kamili; utafiti unaonyesha kuwa sehemu muhimu ya bidhaa za kikaboni za kati na za mwisho bado ipo hata kwa dozi za juu.

Kwa mtazamo wa Uturuki, mbinu hii ni njia ya kemia ya mionzi inayoweza kuchunguzwa hasa kwa matibabu ya hali ya juu ya mikondo ya taka iliyotenganishwa/kukolezwa yenye DDT ya kihistoria au vichafuzi vingine sugu vya organoklorini. Hata hivyo, chanzo hakikufanya kazi moja kwa moja kwenye udongo, maji ya chini ya ardhi, maji ya mifereji ya kilimo au sampuli halisi ya shambani; majaribio yalifanywa katika myeyusho wa maabara wa DDT katika ethanoli. Ikiwa matumizi ya vitendo yatazingatiwa nchini Uturuki, athari ya matriksi halisi za mazingira, urejeshaji wa ethanoli, mahitaji ya nishati na usalama ya kituo cha gamma, mizania ya jumla ya kloridi, ekotoksisiti ya bidhaa zote za mabadiliko na uchumi wa mchakato vinapaswa kuthibitishwa kando.

Kwa nini DDT ni kichafuzi kigumu kubadilishwa?

p,p′-DDT, kwa jina kamili 1,1,1-trichloro-2,2-bis(4-chlorophenyl)ethane, ni kiwanja cha organoklorini chenye vifungo vingi vya kaboni–klorini na pete mbili za aromatiki. Kwa sababu ya lipofilisiti yake kubwa na uthabiti wake katika mazingira, inaweza kujikusanya katika tishu za kibayolojia na kusafirishwa kupitia minyororo ya chakula.

Lengo la utafiti si kupima upya toksikolojia ya kimazingira ya DDT, bali kubainisha ni kupitia mtandao gani wa athari molekuli hii sugu kikemia inaweza kubadilishwa katika ethanoli kwa kutumia mionzi ionishi.

Kwa nini ethanoli ilitumika?

Katika jaribio, DDT si sehemu kuu inayofyonza fotoni za gamma moja kwa moja. Kwa kuwa karibu uzito wote wa myeyusho ni ethanoli, sehemu kubwa ya nishati ya mionzi pia huhamishiwa kwenye ethanoli.

Katika chanzo, sehemu ya uzito ya DDT imetolewa kuwa takribani:

\[ 3{,}80\times10^{-4} \]

wakati sehemu ya ethanoli katika uzito wote ni takribani 0,999. Kwa kuwa kwa nishati za gamma za ⁶⁰Co, vigawo vya ufyonzaji wa nishati kwa uzito vya nyenzo za kikaboni zinazofanana huwa karibu, watafiti wanakadiria kuwa zaidi ya %99,95 ya nishati iliyofyonzwa huwekwa katika ethanoli.

Kwa hiyo, mabadiliko ya DDT yanaelezwa kwa kiasi kikubwa kupitia mlolongo wa:

mionzi ya gamma → radiolysis ya ethanoli → uundaji wa spishi tendaji → athari ya pili ya kikemia na DDT

ndio mlolongo unaotumika kueleza mabadiliko hayo.

Ni spishi gani tendaji huundwa ethanoli inapoangaziwa?

Kulingana na mavuno ya radiokemia yaliyonukuliwa na chanzo kutoka kwenye fasihi, spishi kuu katika radiolysis ya ethanoli ni hizi:

Katika tafsiri ya utaratibu ya makala, hasa e⁻_sol na H• ni muhimu. Kama spishi zenye nguvu za upunguzaji, zinaweza kushambulia vituo vilivyo na klorini katika DDT.

Deklorini ya upunguzaji inapendekezwaje?

Utafiti unaeleza kunaswa kwa solvated electron na DDT kwa hatua ya:

\[ DDT + e^{-}_{sol} \rightarrow (DDT)^{\bullet-} \]

kwa hatua hiyo.

Anioni ya radikali ya mpito inayoundwa inapendekezwa kuwa si thabiti na inaweza, kwa kuachilia kloridi:

\[ (DDT)^{\bullet-} \rightarrow (DDT)^{\bullet}+Cl^- \]

kuunda radikali zenye kituo cha kaboni zilizo na klorini chache zaidi.

Kwa atomu za hidrojeni pia, athari za:

\[ DDT+H^{\bullet} \rightarrow (DDT)^{\bullet}+HCl \]

na kisha:

\[ (DDT)^{\bullet}+H^{\bullet} \rightarrow DDT-H \]

za uingizwaji wa hidrojeni zinajadiliwa.

Utaratibu huu unaendana na kuonekana kwa bidhaa zilizo na klorini chache katika GC–MS. Hata hivyo, solvated electron, H• au ioni ya Cl⁻ iliyoachiliwa hazikupimwa moja kwa moja katika utafiti. Kwa hiyo, mlolongo wa athari ni maelezo ya kimekanisti yanayotegemea mgawanyo wa bidhaa za majaribio na fasihi ya kemia ya mionzi.

Je, viwango vya kasi ya athari vilipimwa moja kwa moja kwa DDT?

Si kabisa. Katika chanzo, kwa athari ya DDT na solvated electron, thamani ya takribani:

\[ k \approx 5{,}0\times10^9 \;L\,mol^{-1}s^{-1} \]

imetumika; tanbihi inaeleza kuwa hii ilikadiriwa kwa kutumia p-dichlorobenzene kama analogi ya aromatiki.

Thamani ya takribani iliyotolewa kwa athari ya DDT + H•:

\[ 9{,}1\times10^8 \;L\,mol^{-1}s^{-1} \]

pia inategemea analogi ya 1,2,4-trichlorobenzene.

Kwa hiyo, thamani hizi si viwango vya ndani vya kinetiki vilivyopimwa moja kwa moja kwa DDT katika jaribio hili.

DDT ilitoweka kwa kasi gani dozi ilipoongezeka?

Sifa iliyo wazi zaidi ya Kielelezo 1 ni tabia isiyo ya mstari. Katika 3 kGy za kwanza mabadiliko ni madogo, lakini kati ya 6–12 kGy mkusanyiko wa DDT hupungua kwa kasi sana. Karibu na 24 kGy, kiasi kilichopimwa cha kiwanja kikuu hushuka hadi sehemu ndogo sana ya thamani ya awali.

Kwa nini DDD huongezeka kwanza kisha hupungua?

p,p′-DDD ni mojawapo ya bidhaa kuu za kati zilizo na klorini chache ambazo zinaweza kuundwa katika mabadiliko ya upunguzaji ya DDT. Katika jaribio, DDD ilijikusanya haraka wakati uangazaji ulipoanza.

Mkusanyiko wa DDD:

• ulifikia takribani 0,156 g/L kama kiwango cha juu kwa 12 kGy,
• ulipungua hadi takribani 0,018 g/L kwa 108 kGy,
• na ukawa wa kupuuzwa kwa dozi zilizo juu ya 136 kGy.

Mkondo huu unaonyesha kwamba DDD si bidhaa inayoundwa tu, bali nayo hubadilishwa kuwa bidhaa nyingine kwa dozi za juu zaidi za mionzi.

Thamani ya radiokemia G hupima nini?

Katika utafiti, thamani ya G huhesabiwa kama uwiano wa kiasi cha dutu kilichobadilishwa kwa nishati iliyofyonzwa:

\[ G_i= \frac{\Delta C\times10^6} {D\rho} \]

Hapa \(\Delta C\) inawakilisha mabadiliko ya mkusanyiko katika mol/L, \(D\) dozi iliyofyonzwa katika Gy, na \(\rho\) msongamano wa ethanoli.

Kwa 12 kGy:

• matumizi ya DDT G_c ≈ 0,089 µmol/J,
• uundaji wa DDD G_f ≈ 0,052 µmol/J

ulifikia kiwango cha juu.

Kushuka kwa thamani za G dozi inapoongezwa zaidi hakumaanishi kwamba mchakato umeacha kufanya kazi. Kwa kuwa thamani za G huhesabiwa kwa nishati limbikizi, baada ya sehemu kubwa ya DDT kuwa tayari imetumika, matumizi ya wastani ya kiwanja kikuu kwa kila Joule inayoongezwa hupungua kiasili.

GC–MS ilitambua bidhaa gani za mabadiliko?

Katika Jedwali 1 la utafiti, bidhaa zifuatazo zimeorodheshwa katika myeyusho ulioangaziwa:

Wakati DDT na DDD zilikalibishwa kwa kiasi kwa kutumia miyeyusho ya kiwango, sehemu kubwa ya bidhaa nyingine ilitambuliwa kwa ubora kwa kulinganisha spektra za wingi za EI na maktaba za Shimadzu na NIST/EPA/NIH. Kwa hiyo, uthibitishaji wa kiasi kwa kutumia kiwango huru safi haukufanywa kwa bidhaa zote.

Ni bidhaa gani muhimu iliyoanza kuonekana mapema?

Kwa dozi za chini, kiwanja kilichoonekana zaidi mbali na DDT kilikuwa 2,2-bis(4-chlorophenyl)ethan-1-ol. Katika eneo la 0–3 kGy, DDT ilichangia %87,6, %83,6 na %77,1 ya jumla ya eneo la vilele vya kromatografia, huku bidhaa hii ya aina ya alkoholi ikionekana katika kiwango cha takribani %10,2–23,8.

Kwa 6 kGy, mgawanyo ulibadilika kwa kiasi kikubwa:

• DDT: %52,8,
• 2,2-bis(4-chlorophenyl)ethan-1-ol: %41,0,
• DDD: %4,5.

Matokeo haya yanaendana na kuonyeshwa kwa bidhaa ya alkoholi kama mojawapo ya bidhaa muhimu za matawi ya hatua za awali katika mtandao wa athari wa Kielelezo 7.

Mgawanyo wa bidhaa ulibadilikaje kwa 12 kGy?

12 kGy ni eneo ambalo DDT kuu karibu imetoweka kabisa lakini DDD imejikusanya kwa nguvu zaidi. Katika mgawanyo wa eneo la vilele vya GC–MS:

• p,p′-DDD: %72,3,
• bis(4-chlorophenyl)methane: %13,6,
• p,p′-DDMS: %12,7,
• dichlorobenzophenone: %3,2,
• DDT iliyobaki: takribani %0,6

iliripotiwa.

Katika hatua hii kusema “DDT imeondolewa” ni sahihi kikemia; lakini si sahihi kusema “bidhaa zote za kikaboni zimeondolewa”. Kiunzi cha kaboni cha molekuli kuu bado kipo katika bidhaa mbalimbali za kati.

Nini hutokea baada ya 24 kGy?

Kwa 24 kGy, licha ya mkusanyiko uliopimwa moja kwa moja wa DDT kushuka hadi 3,83 × 10⁻⁶ g/L, DDD bado inachangia takribani %69,4 ya jumla ya eneo la vilele vya GC–MS. Katika eneo hilo hilo:

• bis(4-chlorophenyl)methane: %6,7,
• p,p′-DDMS: %10,5,
• p,p′-DDA: %12,4

iliripotiwa.

Dozi inapoongezwa hadi 36–108 kGy, mchango wa jamaa wa DDD hupungua mfululizo. Uwiano wa DDD ambao ni %53,7 kwa 36 kGy hushuka hadi takribani %43,6, %31,7 na %19,1 kwa 60,8, 84,1 na 108,2 kGy, mtawalia.

DDD ikitoweka kwa 136–169 kGy, nini hubaki?

Kwa 136 kGy, DDD haitambuliwi tena. Lakini wasifu wa GC–MS hauko tupu. Katika eneo la vilele vya jamaa:

• p,p′-DDA: %56,4,
• 1,1,2,2-tetraphenylethane: %27,6,
• 1-chloro-4-(chlorophenylmethyl)benzene: %16,0

bidhaa za pili ndizo hutawala.

Kwa hiyo, tafsiri thabiti zaidi ya majaribio kwa dozi ya juu ni mabadiliko ya kuendelea ya DDT kuu na bidhaa kuu ya kati DDD. Seti hii ya data haijaonyesha kwamba mabaki yote ya kikaboni au bidhaa zote zinazoweza kuwa na sumu zimefikia sifuri.

Kwa nini oksijeni iliyoyeyushwa ni muhimu?

Kwa kuwa sampuli ziliangaziwa katika hali ya anga, ethanoli inaweza kuwa na oksijeni ya molekuli iliyoyeyushwa. Chanzo kinanukuu kutoka fasihi kiwango cha takribani 1,5–2,0 mM O₂ kwa ethanoli iliyo katika usawaziko na hewa kwenye joto la kawaida.

Athari ya oksijeni na solvated electron:

\[ e^-_{sol}+O_2 \rightarrow O_2^{\bullet-} \]

na athari yake na H•:

\[ H^{\bullet}+O_2 \rightarrow HO_2^{\bullet} \]

zina viwango vya kasi vya fasihi vilivyo juu sana. Chanzo kinazitoa mtawalia kuwa takribani:

\[ 1{,}9\times10^{10} \]

na:

\[ 2{,}1\times10^{10} \;L\,mol^{-1}s^{-1} \]

ndivyo zinavyotolewa.

Kwa hiyo, inapendekezwa kwamba oksijeni inaweza kuelekeza radikali za DDT zenye kituo cha kaboni kuelekea bidhaa za kati za peroxyl na baadaye kwenye miundo yenye carbonyl au carboxyl.

DBP na DDA zinaelezwaje?

Katika njia ya oksidishaji iliyopendekezwa, radikali yenye kituo cha kaboni inayotokana na DDT inaweza kuungana na oksijeni ya molekuli na kuunda bidhaa ya kati ya peroxyl. Mabadiliko yake yanaweza kusababisha:

• bidhaa za carbonyl kama dichlorobenzophenone (DBP),
• na kwa oksidishaji zaidi bidhaa za carboxylic kama p,p′-DDA

zinaweza kusababisha bidhaa hizo.

Kuonekana kwa bidhaa zenye vikundi vya alkoholi, carbonyl na carboxyl katika GC–MS kadiri dozi inavyoongezeka kunaunga mkono tafsiri hii. Hata hivyo, matumizi ya oksijeni au radikali za peroxyl hayakupimwa moja kwa moja.

Kwa nini 1,1,2,2-tetraphenylethane inaweza kuundwa?

Chanzo kinahusisha bidhaa hii yenye uzito mkubwa wa molekuli na kuungana kwa radikali mbili zenye kituo cha kaboni:

\[ Ar-C^{\bullet}-Ar' + Ar-C^{\bullet}-Ar' \rightarrow Ar-C-C-Ar' \]

Athari hii inaonyesha kwamba wakati wa radiolysis, si deklorini na oksidishaji pekee bali pia muunganisho upya wa radikali–radikali unaweza kutokea.

RTI ilihesabiwaje?

Kwa kuwa hakuna mfumo rasmi wa TEF/TEQ kwa DDT na metaboliti zake, watafiti walitumia kiashiria cha sumu linganishi katika utafiti wao:

\[ RTI(D) = [DDT]_D + \alpha[DDD]_D \]

Hapa DDT ilikubaliwa kuwa kiwanja cha rejea na uzito wa DDD:

\[ \alpha=0{,}17 \]

ulichaguliwa.

Kigezo hiki kilichukuliwa kutoka data za awali za toksikolojia linganishi.

RTI ilibadilikaje kulingana na dozi?

• 0–3 kGy: RTI iliyosanifishwa karibu na 1,
• 6 kGy: takribani 0,61,
• 12 kGy: takribani 0,15,
• juu ya 24 kGy: karibu na sifuri.

Matokeo haya yanaonyesha kwamba kiashiria kilichofafanuliwa cha sumu yenye uzani kinachojumuisha DDT na DDD kilipungua kwa kiasi kikubwa.

Kwa nini RTI haipaswi kusomwa kama “sumu ya jumla”?

Hesabu ya RTI inajumuisha DDT na DDD pekee. Hata hivyo, DDMS, DDA, DBP, bidhaa za alkoholi zenye klorini na bidhaa za rekombinesheni zilitambuliwa katika sampuli hizo hizo.

Kwa hiyo:

RTI ≈ 0 ≠ sumu ya mchanganyiko wote ulioangaziwa ni sifuri.

Ili kuthibitisha detoxification ya jumla, viwango kamili na thamani za sumu za bidhaa nyingine, pamoja na vipimo vya moja kwa moja vya kibayolojia kama vya seli, ekotoksikolojia au vinavyofanana, vinahitajika.

Je, kuna tatizo la uandishi katika mlinganyo wa RTI katika chanzo?

Ndiyo. Ingawa katika ufafanuzi mkuu wa RTI neno la pili limetolewa kwa usahihi kama DDD, katika mlinganyo wa RTI uliosanifishwa neno la pili linalozidishwa kwa α katika namba ya juu linaonekana tena kama DDT katika maandishi yaliyochapishwa.

Hali hii haiendani na ufafanuzi uliotangulia mara moja katika utafiti na imetathminiwa kama kosa la uchapaji/formula ndani ya chanzo. Katika maandishi haya ya Verianla, fomula iliyosanifishwa haijarudiwa katika umbo lake lenye kosa.

Je, mionzi ya gamma ilitumika moja kwa moja kwenye maji ya mazingira?

Hapana. Matriki ya jaribio ni myeyusho wa 0,30 g/L DDT uliotayarishwa katika ethanoli. Hakukutumiwa maji ya asili ya uso, dondoo la udongo, mashapo wala maji taka.

Katika matriksi halisi za mazingira, dutu hai ya kikaboni iliyoyeyushwa, maji, chumvi, vichafuzi vingine na chembe zinaweza kutumia spishi tendaji zinazozalishwa na mionzi au kubadilisha njia ya athari. Kwa hiyo, dozi za utafiti hazipaswi kuhamishwa moja kwa moja kwenda katika mazingira halisi ya shambani.

Hitimisho zinazoungwa mkono na utafiti

• 0,30 g/L p,p′-DDT katika ethanoli ilionyesha mabadiliko yenye utegemezi mkubwa wa dozi chini ya uangazaji wa gamma wa ⁶⁰Co.
• Kwa 12 kGy, mabadiliko ya DDT yalifikia %98,83, na kwa 24 kGy yalifikia %99,99.
• p,p′-DDD iliundwa kama bidhaa muhimu lakini ya muda ya kati na ilibadilishwa zaidi kwa dozi za juu.
• Mavuno ya juu zaidi ya radiokemia ya limbikizi ya matumizi ya DDT yalihesabiwa kuwa takribani 0,089 µmol/J kwa 12 kGy.
• GC–MS ilionyesha bidhaa nyingi za mabadiliko zinazolingana na upunguzaji, uoksijenishaji na rekombinesheni ya radikali.
• Mgawanyo wa bidhaa unaendana na deklorini inayoendeshwa na spishi za upunguzaji zinazotokana na radiolysis ya ethanoli na njia sambamba za oksidishaji zinazohusiana na oksijeni iliyoyeyushwa.
• Kiashiria cha RTI kinachotegemea DDT na DDD kilipungua kwa nguvu kadiri dozi ilivyoongezeka.

Hitimisho ambazo utafiti haujathibitisha

• %99,99 ya mabadiliko ya DDT haimaanishi %99,99 ya umineralishaji.
• Kaboni ya kikaboni ya jumla au uundaji wa CO₂ haukupimwa.
• Mizania ya jumla ya uzito wa kloridi haikutolewa.
• RTI haijumuishi sumu ya bidhaa zote za mabadiliko.
• Haijaonyeshwa kwa vipimo vya kibayolojia kwamba bidhaa zote za dozi ya juu hazina madhara.
• Bidhaa zote za pembeni zilizotambuliwa kwa GC–MS hazikuthibitishwa kwa kiasi kwa viwango safi.
• Solvated electron, H• na radikali za peroxyl hazikupimwa moja kwa moja katika jaribio hili.
• Baadhi ya viwango vya kasi ya athari za DDT havikupimwa moja kwa moja, bali vilikadiriwa kutoka analogi za aromatiki.
• Ufanisi huo huo haujaonyeshwa katika maji halisi ya mazingira, mashapo au udongo.
• Gharama ya nishati ya viwandani ya mchakato wa gamma au uwezekano wa kiteknolojia na kiuchumi haukupimwa.
• Hakukufanywa jaribio la kulinganisha moja kwa moja lililodhibitiwa dhidi ya teknolojia za kawaida za matibabu.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Muundo wa majaribio

Utayarishaji wa sampuli

Ili kutayarisha myeyusho mama wa DDT, 30,0 mg DDT iliyeyushwa katika 100 mL ethanoli ili kufikia mkusanyiko wa 0,30 g/L. Kwa kiwango cha DDD, 25,0 mg DDD iliyeyushwa katika ujazo huo huo ili kuandaa 0,25 g/L.

Kwa ajili ya usawa, miyeyusho iliwekwa katika bafu la ultrasound kwa dakika 10 kwenye joto la kawaida na kisha ikakorogwa kwa upole. Ili kupunguza mabadiliko ya photochemical, maandalizi yalifanywa huku yakilindwa dhidi ya mwanga wa moja kwa moja.

Hali za GC–MS

Vipimo vya kiasi vya DDT na DDD vilifanywa kwa kalibrashi ya nje. Katika masafa ya 0,01–0,30 g/L yaliyochunguzwa, thamani za R² za mikunjo ya kalibrashi ziliripotiwa kuwa juu ya 0,99.

Bidhaa nyingine za radiolysis zilitambuliwa kwa ubora kwa kulinganisha spektra za wingi na maktaba za kifaa na hifadhidata ya spektra ya NIST/EPA/NIH.

Muhtasari wa moja kwa moja wa matokeo ya dozi–mabadiliko

DDD na mavuno ya radiokemia

Tafsiri ya majaribio ya mgawanyo wa bidhaa

Kielelezo 6 si grafu ya “DDT kutoweka” pekee; kinaonyesha jinsi mtandao wa athari unavyobadilisha hatua kadiri muda/dozi inavyosonga:

Dozi ya chini: DDT na bidhaa ya alkoholi yenye klorini hutawala.

Dozi ya kati: DDD hujikusanya haraka; DDMS, bis(4-chlorophenyl)methane na DBP hujitokeza zaidi.

Dozi ya juu zaidi: DDD hutumika tena; DDA na bidhaa za rekombinesheni huongezeka kwa uwiano.

136–169 kGy: DDD haionekani tena, lakini bidhaa nyingine za pili za kikaboni zinaendelea kuunda wasifu wa GC–MS.

Nguvu za jaribio

• Upotevu wa DDT ulipimwa moja kwa moja katika masafa mapana ya dozi za gamma.
• Bidhaa kuu ya kati DDD ilifuatiliwa si kwa ubora tu bali pia kwa kiasi.
• Kalibrashi ya kiwango cha nje ilitumika kwa DDT na DDD.
• Mabadiliko kwa kila kitengo cha nishati yalitathminiwa kupitia thamani za G.
• Bidhaa za GC–MS zilifuatiliwa kulingana na dozi na mtandao wa athari ukajengwa.
• Njia za mabadiliko ya upunguzaji na oksidishaji zilijadiliwa kwenye wasifu uleule wa bidhaa za majaribio.
• Dozi za juu hadi 169 kGy zilichunguzwa na mabadiliko zaidi ya DDD yakaonyeshwa.

Mapungufu makuu ya mbinu

• Jaribio lilifanywa katika myeyusho sintetiki wa DDT–ethanoli.
• Hakuna uthibitishaji katika matriki halisi ya mazingira.
• Hakuna uchanganuzi wa jumla ya kaboni ya kikaboni/umineralishaji.
• Utoaji wa kloridi isokaboni na mizania ya uzito wa klorini havikupimwa.
• Bidhaa nyingine zote hazikupimwa kwa viwango safi vya kiasi.
• RTI inajumuisha DDT na DDD pekee.
• Hakukufanywa jaribio la moja kwa moja la ekotoksisiti au sumu ya seli.
• Mkusanyiko wa O₂ iliyoyeyushwa haukupimwa kwa majaribio.
• Spishi za radikali za muda mfupi zilizopendekezwa hazikuangaliwa moja kwa moja kwa spektroskopi.
• Baadhi ya viwango vya kasi ya athari vilikadiriwa kutoka analogi za kimuundo.
• Hakukufanywa uchanganuzi wa kiteknolojia na kiuchumi wala wa nishati.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Kichwa kamili cha asili:Transformation of p,p′–DDT in ethanol under ionizing radiation: Mechanistic and qualitative characterization by GC-MS.

Waandishi, kwa mpangilio wa chanzo: Samir Karimov; Sara Mirzayeva; Banu Ibrahimova; Elshad Abdullayev; Mohammad Jawaid; Muslum Gurbanov.

Waandishi wa mawasiliano: Samir Karimov na Mohammad Jawaid.

Taasisi: Department of Chemistry, French-Azerbaijani University (UFAZ) under Azerbaijan State Oil and Industry University, Baku, Azerbaijan; Office of the Vice-Rector for Science and Innovation, Sumgait State University, Sumgait, Azerbaijan; Department of Chemical & Petroleum Engineering, College of Engineering, United Arab Emirates University, Al Ain, United Arab Emirates; Radiation Technologies Laboratory, Institute of Physics, Ministry of Science and Education of the Republic of Azerbaijan, Baku, Azerbaijan.

Aina ya chanzo na hali ya mapitio: Makala asilia ya utafiti wa majaribio iliyopitia mapitio ya kitaalamu.

Jarida:Journal of Hazardous Materials.

Mchapishaji: Elsevier B.V.

Utambulisho wa uchapishaji: Journal of Hazardous Materials 515 (2026) 142979.

DOI: 10.1016/j.jhazmat.2026.142979.

Mchakato wa uchapishaji: Received 26 February 2026; revised 9 June 2026; accepted 10 July 2026; available online 11 July 2026.

Kiungo rasmi:https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2026.142979.

Leseni: Creative Commons Attribution 4.0 International — CC BY 4.0.

Ufadhili / usaidizi: Waandishi waliripoti msaada wa kifedha uliotolewa na UAEU ndani ya Sustainable Development Goals Research Program kati ya United Arab Emirates University na Azerbaijan State Oil and Industry University; pia waliishukuru ASOIU na Institute of Physics kwa ufikiaji wa vifaa vya uangazaji wa gamma na usaidizi wa kitaasisi.

Mgongano wa maslahi: Waandishi walitangaza kwamba hakuna maslahi ya kifedha yanayojulikana au uhusiano binafsi ambao ungeweza kuathiri utafiti.

Upatikanaji wa data: Ilielezwa kuwa data itatolewa kwa ombi.

Michango ya waandishi: Sara Mirzayeva alichangia rasimu ya kwanza, uonyeshaji, programu, utafiti na uchanganuzi rasmi; Samir Karimov katika uundaji wa dhana, usimamizi wa data, uchanganuzi rasmi, utafiti, usimamizi wa mradi, rasilimali, usimamizi, uonyeshaji na uandishi; Elshad Abdullayev katika uundaji wa dhana, uchanganuzi rasmi, utafiti, mbinu, rasilimali, programu na rasimu ya kwanza; Banu Ibrahimova katika uchanganuzi rasmi, utafiti, rasilimali, programu, uonyeshaji na rasimu ya kwanza; Muslum Gurbanov katika uundaji wa dhana, utafiti, usimamizi, uthibitishaji na rasimu ya kwanza; Mohammad Jawaid katika uundaji wa dhana, uchanganuzi rasmi, utafiti, usimamizi wa mradi, programu, usimamizi, uthibitishaji na uandishi/mapitio.

Kikomo cha utambuzi wa GC–MS: DDT na DDD zilichanganuliwa kwa kiasi kwa kutumia viwango vya nje. Sehemu kubwa ya bidhaa nyingine za mabadiliko zilitambuliwa kwa ubora kwa kulinganisha retention time na mifumo ya fragmentation ya EI na maktaba za spektra; upimaji wa kiasi kwa kiwango huru safi haukuwasilishwa kwa bidhaa zote.

Onyo kuhusu fomula ya RTI: Fomula kuu ya RTI katika makala ni DDT + α·DDD na α = 0,17 imetumika. Katika mlinganyo wa RTI uliosanifishwa, neno la pili linaonekana tena kama DDT badala ya DDD katika maandishi yaliyochapishwa. Hili ni tatizo la fomula/uandishi ndani ya chanzo ambalo haliendani na ufafanuzi uliotangulia.

Upeo wa RTI: Kwa kuwa RTI inazingatia DDT na DDD pekee, haipimi mchango wa kitoksikolojia wa DBP, DDMS, DDA, alkoholi yenye klorini na bidhaa nyingine za GC–MS. Kwa hiyo, RTI kukaribia sifuri haipaswi kutafsiriwa kama sumu ya jumla ya mchanganyiko wote kufikia sifuri.

Kikomo cha umineralishaji: Utafiti unaonyesha mabadiliko ya DDT kama kiwanja kikuu hadi %99,99; lakini kwa kuwa jumla ya kaboni ya kikaboni, uundaji wa CO₂ au mizania kamili ya uzito wa klorini haikupimwa, thamani hii si kiwango cha umineralishaji kamili.

Onyo kuhusu bidhaa za pembeni: Ingawa DDD haitambuliwi kwa 136 kGy, bidhaa za pili kama p,p′-DDA, 1,1,2,2-tetraphenylethane na 1-chloro-4-(chlorophenylmethyl)benzene zipo kwa kiasi kikubwa katika mgawanyo wa eneo la vilele vya GC–MS. Kwa hiyo, kauli ya “hakuna mkusanyiko wa bidhaa za pembeni” iliyotumika katika chanzo haipaswi kusomwa kumaanisha kwamba bidhaa zote zimetoweka.

Kikomo cha utaratibu: Mtandao wa mabadiliko katika Kielelezo 7 ni utaratibu uliopendekezwa unaotegemea bidhaa za GC–MS, mgawanyo wa vilele unaotegemea dozi na fasihi ya kemia ya mionzi. Solvated electron, H• na radikali za muda mfupi zenye kituo cha oksijeni hazikupimwa moja kwa moja katika jaribio hili. Viwango vya kasi ya baadhi ya athari za radikali na DDT pia vilikadiriwa kutoka analogi za kimuundo.

Kikomo cha matumizi ya kimazingira: Majaribio hayakufanywa katika maji, udongo au mashapo halisi yaliyochafuliwa, bali katika 0,30 g/L DDT iliyoyeyushwa katika ethanoli. Kwa hiyo, ufanisi wa matibabu ya kimazingira kwa kiwango cha shamba na dozi zinazohitajika vinapaswa kuthibitishwa kando.

Chanzo cha maudhui ya kisayansi: Hali za majaribio, fomula, matokeo ya GC–MS, mikusanyiko ya DDT/DDD, thamani za G, mgawanyo wa bidhaa na tafsiri za kimekanisti katika makala hii ya Verianla zinategemea utafiti uliokaguliwa. Matumizi ya vyanzo vya nje yamewekewa kikomo kwenye uthibitishaji wa kibibliografia wa utambulisho wa uchapishaji na hali ya mapitio/uchapishaji ya jarida.